На спиртовке нагревали воду массой 100 г от 16 градусов цельсия до 71 градуса цельсия. При этом был сожжен спирт массой 10 г. Найдите КПД установки

Пусть на спиртовке нагревали воду массой m₁ = 100 г = 0,1 кг от температуры t₁ = 16°С до температуры t₂ = 71°С. При этом температура воды повысилась на Δt = t₂ - t₁ = 71°С - 16°С = 55°С. В данном процессе теплообмена спирт выделил количество теплоты Q₂ = q ∙ m₂, а вода получила количество теплоты Q₁ = m₁ ∙ c ∙ Δt. Коэффициент полезного действия установки составляет η = Q₁/Q₂ или η = m₁ ∙ c ∙ Δt / (q ∙ m₂). Из условия задачи известно, что для нагревания воды был сожжен спирт массой m₂ = 10 г = 0,01 кг. В справочниках находим, что удельная теплоемкость воды с₁ = 4200 Дж / (кг ∙ °С), удельная теплота сгорания спирта q = 27000000 Дж/кг. Подставив значения физических величин в расчётную формулу, найдём КПД установки:

η = 0,1 кг ∙ 4200 Дж / (кг ∙ °С) ∙ 55°С / (27000000 Дж/кг ∙ 0,01 кг);

η = 0,086 = 8,6%.

Ответ: КПД установки составляет 8,6%.